LTL2R3TBM3K LED 燈珠規格書 - T-1 3/4 封裝 - 最大 3.0V - 90mW - 藍光/白光 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳細說明型號為 LTL2R3TBM3K 的插件式白光 LED 燈珠規格。此元件專為狀態指示及通用照明而設計，適用於廣泛的電子應用。其採用常見的 T-1 3/4（約 5mm）直徑封裝，搭配透明透鏡，內部封裝了 InGaN（氮化銦鎵）藍光晶片，結合螢光粉塗層，可產生白光。

此元件的核心優勢包括符合 RoHS 指令，為無鉛產品。它具有低功耗與高效率的特性，適合注重能源效率的設計。其插件式設計可靈活安裝於印刷電路板（PCB）或面板上，且由於電流需求低，可與積體電路邏輯位準相容。

此 LED 的目標市場多元，涵蓋電腦周邊設備、通訊設備、消費性電子產品、家電以及需要可靠、長壽命指示燈光的工業控制系統。

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值

所有額定值均在環境溫度（TA）為 25°C 下指定。超過這些限制可能導致永久性損壞。

• 功率消耗（Pd）：最大值 90 mW。這是元件可安全散發的總熱功率。
• 峰值順向電流（IFP）：最大值 100 mA。此電流僅能在工作週期 ≤ 1/10 且脈衝寬度 ≤ 10ms 的脈衝條件下施加。
• 直流順向電流（IF）：連續操作最大值為 30 mA。
• 電流降額：當環境溫度超過 40°C 時，最大直流順向電流必須以每攝氏度 0.5 mA 的速率線性降額。
• 操作溫度範圍：-40°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍：-40°C 至 +100°C。
• 引腳焊接溫度：最高 260°C，持續時間最長 5 秒，測量點距離 LED 本體 2.0mm (0.079")。

2.2 電氣與光學特性

這些參數定義了元件在標準測試條件下的性能（除非另有說明，TA=25°C，IF=5mA）。

• 輻射強度（Ie）：8.4 至 17.6 mW/sr。此為每單位立體角發射的光功率。具體數值已分級（見第 4 節）。保證值包含 ±15% 的測試公差。
• 視角（2θ1/2）：30 度（典型值）。此為輻射強度降至中心軸上數值一半時的全角。
• 峰值發射波長（λP）：464 至 472 nm。此為晶片在螢光粉轉換為白光前所發射的主要藍光波長。
• 譜線半高寬（Δλ）：25 nm（典型值）。此為主要藍光發射峰在半高強度處的寬度。
• 順向電壓（VF）：在 5mA 下為 2.6 至 3.0 V。此數值已分級（見第 4 節）。
• 逆向電流（IR）：在逆向電壓（VR）為 5V 時，最大值為 10 μA。重要提示：本元件並非設計用於逆向偏壓操作；此測試條件僅用於漏電流特性分析。

3. 分級表規格

LED 根據關鍵性能參數進行分級，以確保同一生產批次內的一致性。分級代碼標示於每個包裝袋上。

3.1 輻射強度（Ie）分級

在 IF = 5mA 下測量。各分級界限的公差為 ±15%。

• A 級：8.4 – 10.2 mW/sr
• B 級：10.2 – 12.2 mW/sr
• C 級：12.2 – 14.7 mW/sr
• D 級：14.7 – 17.6 mW/sr

3.2 順向電壓（VF）分級

在 IF = 5mA 下測量。各分級界限的公差為 ±0.1V。

• 1 級：2.60 – 2.80 V
• 2 級：2.80 – 3.00 V

4. 性能曲線分析

規格書中參考了典型的特性曲線，以圖形方式呈現元件行為。雖然具體圖表未以文字重現，但通常包括：

• 相對輻射強度 vs. 順向電流：顯示光輸出如何隨電流增加，通常在操作範圍內呈近似線性關係。
• 順向電壓 vs. 順向電流：即 IV 曲線，展示典型的二極體指數關係。
• 相對輻射強度 vs. 環境溫度：說明光輸出如何隨接面溫度升高而降低，這是熱管理的關鍵因素。
• 光譜分佈：相對強度對波長的圖譜，顯示主要的藍光峰值以及更寬的螢光粉轉換光譜，兩者結合產生白光。

這些曲線對於設計師預測非標準條件下的性能以及優化驅動電路至關重要。

5. 機械與封裝資訊

5.1 外型尺寸

本元件採用標準 T-1 3/4 徑向引腳封裝。關鍵尺寸說明包括：

• 所有尺寸單位為毫米（括號內為英吋）。
• 除非另有規定，標準公差為 ±0.25mm (0.010")。
• 法蘭下方樹脂的最大突出量為 1.0mm (0.04")。
• 引腳間距在引腳離開封裝本體處測量。

物理設計使其易於插入標準 PCB 孔洞，並在焊接後提供機械穩定性。

6. 焊接與組裝指南

6.1 儲存

為獲得最佳保存期限，LED 應儲存在溫度不超過 30°C、相對濕度不超過 70% 的環境中。若從原廠防潮袋中取出，應在三個月內使用。若需在原包裝外長期儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或充氮乾燥箱。

6.2 清潔

如需清潔，僅可使用酒精類溶劑，如異丙醇。應避免使用強效或研磨性清潔劑。

6.3 引腳成型

如需彎折引腳，必須在焊接前且於室溫下進行。彎折處應距離 LED 透鏡基座至少 3mm。彎折時不得以封裝本體作為支點。在 PCB 組裝過程中，施加最小的夾緊力，以避免對元件施加過大的機械應力。

6.4 焊接製程

環氧樹脂透鏡基座與焊點之間必須保持至少 2mm 的間隙。切勿將透鏡浸入焊料中。在 LED 處於高溫狀態時，避免對引腳施加外部應力。

建議焊接條件：

• 烙鐵焊接：溫度 ≤ 350°C，時間 ≤ 3 秒（僅限一次）。
• 波峰焊接：預熱 ≤ 100°C，時間 ≤ 60 秒；焊錫波 ≤ 260°C，時間 ≤ 5 秒。

關鍵警告：過高的焊接溫度或時間可能導致透鏡變形或造成 LED 嚴重故障。紅外線（IR）迴焊製程不適用於此類插件式 LED 燈珠。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝規格

LED 以抗靜電袋包裝。標準包裝數量如下：

• 每袋：500、200 或 100 顆。
• 每內盒：10 袋，總計 5,000 顆。
• 每外箱（主箱）：8 個內盒，總計 40,000 顆。

在一個出貨批次中，僅最後一包可能包含非整數數量。

8. 應用建議

8.1 典型應用

此 LED 適用於室內外標誌，以及需要狀態指示、背光或通用照明的電子設備。

8.2 驅動電路設計

LED 是電流驅動元件。為了確保並聯驅動多顆 LED 時亮度均勻，強烈建議為每顆 LED 串聯一個獨立的限流電阻（電路模型 A）。不建議在沒有獨立電阻的情況下並聯驅動 LED（電路模型 B），因為個別 LED 之間順向電壓（VF）特性的微小差異，將導致電流分配顯著不同，從而造成亮度不均。

串聯電阻值（R）可使用歐姆定律計算：R = (Vcc - VF) / IF，其中 Vcc 為電源電壓，VF 為 LED 的順向電壓（為求可靠，請使用分級表中的最大值），IF 為期望的順向電流。

8.3 靜電放電（ESD）防護

此 LED 易受靜電放電損壞。在處理和組裝過程中，以下預防措施至關重要：

• 人員應佩戴接地腕帶或防靜電手套。
• 所有設備、工作站和儲物架必須妥善接地。
• 使用離子風扇中和可能因摩擦而積聚在塑膠透鏡上的靜電荷。
• 為組裝區域的所有人員實施 ESD 培訓與認證計畫。

9. 技術比較與設計考量

與舊式白熾指示燈相比，此 LED 具有更長的使用壽命、更低的功耗以及更高的抗衝擊/振動能力。在 LED 家族中，T-1 3/4 封裝提供了經典、高可見度的外型，並具有良好的光輸出，適合通用用途。設計師應注意其 30 度視角，與廣角 LED 相比能提供更集中的光束，適合定向指示。

關鍵設計考量包括：

• 熱管理：遵守功率消耗和電流降額規則。確保 PCB 及周圍環境能提供足夠的散熱，特別是在高環境溫度或密閉空間中。
• 電流控制：務必使用串聯電阻或恆流驅動器。切勿將 LED 直接連接到電壓源。
• 光學整合：透明透鏡產生明亮、聚焦的光點。如需漫射光，可能需要外部擴散片或導光管。

10. 常見問題（FAQ）

問：我可以連續以 20mA 驅動此 LED 嗎？

答：可以，最大直流順向電流為 30mA，因此 20mA 在安全工作範圍內。若環境溫度超過 40°C，請務必參考降額曲線。

問：為何輻射強度分級界限有 ±15% 的公差？

答：這是為了考量生產測試期間測量系統的變異性。它確保考慮到測試公差後，任何落在宣告分級內的 LED 都能符合該性能等級。

問：我可以對此 LED 使用迴焊製程嗎？

答：不行。規格書明確指出紅外線迴焊不適用於此插件式 LED。僅應在指定條件下使用手工焊接或波峰焊接。

問：透明透鏡是什麼意思？

答：這表示環氧樹脂封裝體是透明的，未經擴散或染色。這能實現最高的光輸出並可清晰看到內部晶片結構，但光線發射模式會更具方向性。

11. 實際應用範例

情境：為電源供應器設計一個帶有四顆狀態指示 LED 的面板。系統邏輯電壓為 5V，期望每顆 LED 的順向電流為 10mA 以獲得足夠亮度。

設計步驟：

1. 元件選擇：指定 LTL2R3TBM3K，根據應用的亮度和電壓一致性要求，選擇適當的 Ie 和 Vf 分級。
2. 電路設計：使用電路模型 A。假設最壞情況 VF 為 3.0V（2 級最大值），計算串聯電阻：R = (5V - 3.0V) / 0.01A = 200 Ω。標準的 200 Ω、1/8W 或 1/4W 電阻即適用。為四顆 LED 重複此電路。
3. PCB 佈局：放置 LED 焊盤，確保符合指定的引腳間距。確保焊盤距離 LED 本體外型至少 2mm，以維持所需的焊接間隙。
4. 組裝：在電路板組裝過程中，嚴格遵循引腳成型、焊接和 ESD 指南。

12. 工作原理與技術趨勢

工作原理：這是一種螢光粉轉換型白光 LED。其核心是一個由 InGaN 製成的半導體晶片，在順向偏壓下會發出藍光（電致發光）。此藍光照射封裝內部的黃色（或黃色與紅色）螢光粉塗層。螢光粉吸收部分藍光，並以更寬的黃光和紅光光譜重新發射。剩餘的藍光與螢光粉轉換的光混合後，被人眼感知為白光。

技術趨勢：產業持續推動發光效率（流明/瓦）、顯色指數（CRI）和壽命的提升。雖然表面黏著元件（SMD）封裝因小型化需求主導新設計，但像 T-1 3/4 這樣的插件式 LED 對於舊有設計、維修市場、業餘愛好者專案以及優先考慮耐用性和易於手工焊接的應用仍然至關重要。螢光粉技術和晶片設計的進步也惠及此類封裝，使其隨著時間推移變得更亮、更高效。